一種用於重金屬和砷汞汙染土壤的化學淋洗修複方法
2023-12-05 07:53:01
專利名稱：一種用於重金屬和砷汞汙染土壤的化學淋洗修複方法
技術領域：
本發明涉及土壤重金屬汙染治理技術，尤其涉及一種對含有多金屬汙
染土壤的化學淋洗修複方法。 疼足伎不
由於土壤重金屬汙染具有隱蔽性、長期性和不可逆性等特點， 一旦受 到汙染就很難治理。我國在過去十多年裡，重金屬汙染土壤的植物修復技 術由於其較低的成本和對環境友好引起了眾多的關注。然而重金屬超累積 植物具有生長緩慢、生物量低、生長環境特殊,受到當地氣候條件以及可用 植物物種的限制等特徵，難以滿足對工業廢棄地進行快速治理的要求。因 此，具有廣泛的適應性和快速性的土壤淋洗技術一直是國際上的難點和熱 點研究課題，並被廣泛地在實驗室進行研究並且應用於野外實際治理中。
土壤淋洗法是用淋洗液來淋洗汙染土壤，使吸附或固定在土壤顆粒上 的重金屬溶解，然後回收淋洗液循環利用。淋洗和淋濾的方法對於小面積 重金屬嚴重汙染的地區的修復效果較好。第一個大規模的土壤淋洗項目是
在美國新澤西州於1992年10月完成的。根據2000年美國環保局的報告(EPA 2000)，在600多個政府資助的場地修復高新技術示範工程中有4.2%的項目 採用的就是土壤淋洗技術。現在針對重金屬汙染土壤的化學淋洗技術已經 有比較成熟的商業運作。
當前研究者用於研究的汙染土壤多集中在對一種或兩三種重金屬(鎘、 銅、鉛、鋅等)的汙染土壤，汙染的來源也常常採用實驗室人工汙染的方 法。對同時含有常規重金屬鎘、銅、鉛、鋅及以陰離子形式存在的砷、揮 發性重金屬汞共存的汙染土壤的修複方法，則未見報導。我國的土壤淋洗 技術的研究較少，並且都處於實驗室小試階段，尚未有示範工程。而研究 也集中在解吸或在植物修復中的重金屬活化方面。
發明內容
本發明的目的是針對現有土壤重金屬汙染治理存在的不足，提供一種 同時對重金屬和砷汞均具有治理效果的土壤化學淋洗修複方法。 本發明的土壤化學淋洗修複方法，包括如下步驟
(1) 對汙染土壤使用Na2EDTA溶液在室溫下振蕩洗滌，離心，棄其 洗出液；
(2) 再對步驟(1)處理後的土壤，加入草酸溶液在室溫下振蕩洗滌，
離心，棄其洗出液；
(3) 再對步驟(2)處理後的土壤，加入KI溶液在室溫下振蕩洗滌，
離心，棄其洗出液。
在上述化學淋洗修複方法中，所述Na2EDTA溶液的摩爾濃度優選為 O.01mol/L， Na2EDTA溶液和土壤的液固比優選為20:1 (ml/g)。
在上述化學淋洗修複方法中，所述草酸溶液的摩爾濃度優選為 0.1mol/L，草酸溶液和土壤的液固比優選為20:1 (ml/g)。
在上述化學淋洗修複方法中，所述KI溶液的摩爾濃度優選為 O.lmol/L， KI溶液和土壤的液固比優選為20:1 (ml/g)。
在上述化學淋洗修複方法中，針對不同汙染土壤所含重金屬種類及含 量的不同，可以對淋洗劑的濃度，處理時間，液固比等參數進行一定的調 整。當土壤中重金屬等含量比較高時，增加淋洗劑的濃度、處理時間和液 固比，反之可以適當減少。
在上述化學淋洗修複方法中，歩驟(1)主要針對土壤中以陽離子形 式存在的重金屬(鎘、銅、鉛、鋅等)的去除；步驟(2)主要針對砷的 去除，同時對鎘、銅、鋅也有較好的去除效果；步驟(3)主要針對汞的 去除。
與現有技術相比，本發明具有以下有益效果
現有的十壤化學淋洗修複方法集中在對一種或兩三種重金屬(鎘、銅、 鉛、鋅等)的汙染土壤，而對以陰離子形式存在的砷、揮發性重金屬汞共 存的汙染土壤的修復效果不理想。針對該問題，本發明提供了一種同時對 鎘、銅、鉛、鋅、砷、汞等均具有治理效果的土壤化學淋洗修複方法。
本方法主要利用Na2EDTA，草酸及KI三種試劑的組合分步淋洗方法 來達到對汙染土壤中鎘、銅、鉛、鋅砷及汞等的化學修復；本發明所選用 的Na2EDTA對土壤中存在的鎘、銅、鉛、鋅等二價或三價重金屬有較好 的去除效果，應用於這類只含以陽離子形式重金屬汙染土壤具有成本低， 修復效率高等特點；本發明所選用的草酸，主要針對土壤中砷的去除，對
砷的去除效果好，同時對鎘、銅、鋅也有較好的去除效果；本發明所選用 的KI，主要針對土壤中汞的去除。從而使汙染土壤中重金屬達到環境安全 標準。淋洗處理後的土壤經清水清洗後填回原處理，不會造成二次汙染。
具體實施例方式
以下通過實施例對本發明作進一步說明。 實施例l: 土壤修復
採集廣州氮肥廠原倉庫汙染土壤，土壤重金屬本底含量砷含量
74.4mg/kg，銅325.0mg/kg，鎘1.73mg/kg，鉛254.4mg/kg，鋅258.6mg/kg， PH=7.31。將採集的土壤在室溫條件下自然風乾，再將土壤輕輕敲碎後過 2mm篩。
稱取lg篩分後的土壤於離心管中，加入O.01mol/L Na2EDTA溶液在 室溫下振蕩洗滌，水平振蕩速度為180轉/分鐘，離心，棄其洗出液； Na2EDTA溶液和土壤的液固比為20:1 (ml/g)。
再對處理後的土壤，加入0.1mol/L草酸溶液在室溫下振蕩洗滌，水 平振蕩速度為180轉/分鐘，離心，棄其洗出液；草酸溶液和土壤的液固 體積比為20:l(ml/g)。
再對處理後的土壤，加入0.1mol/LKI溶液在室溫下振蕩洗滌，水平振 蕩速度為180轉/分鐘，離心，棄其洗出液，KI溶液和土壤的液固體積比 為20:l(myg)。
按順序分別用三種試劑進行連續提取後，對各種重金屬的累計去除率
為As 49.9%, Cd47.9%， Cu73.1%， Pb26.7%， Zn40.1免，Hg40.1%。
處理后土壤中的各種重金屬的含量達到國家標準。
權利要求
1．一種用於重金屬和砷汞汙染土壤的化學淋洗修複方法，其特徵在於包括如下步驟(1)對汙染土壤使用Na2EDTA溶液在室溫下振蕩洗滌，離心，棄其洗出液；(2)再對步驟(1)處理後的土壤，加入草酸溶液在室溫下振蕩洗滌，離心，棄其洗出液；(3)再對步驟(2)處理後的土壤，加入KI溶液在室溫下振蕩洗滌，離心，棄其洗出液。
2. 如權利要求1所述的化學淋洗修複方法，其特徵在於所述 Na2EDTA溶液的摩爾濃度為O.01mol/L， Na2EDTA溶液和土壤的液 固比為20毫升:1克。
3. 如權利要求1所述的化學淋洗修複方法，其特徵在於所述草酸 溶液的摩爾濃度為0.1mol/L，草酸溶液和土壤的液固比為20毫升:l 克。
4. 如權利要求1所述的化學淋洗修複方法，其特徵在於所述KI 溶液的摩爾濃度為0.1mol/L， KI溶液和土壤的液固比為20毫升:l 克。
全文摘要
本發明涉及土壤重金屬汙染治理技術，尤其涉及一種用於重金屬和砷汞汙染土壤的化學淋洗修複方法。現有的土壤化學淋洗修複方法集中在對一種或兩三種重金屬(鎘、銅、鉛、鋅等)的汙染土壤，而對以陰離子形式存在的砷、揮發性重金屬汞共存的汙染土壤的修復效果不理想。針對該問題，本發明利用Na2EDTA，草酸及KI三種試劑的組合分步淋洗方法來達到對汙染土壤中鎘、銅、鉛、鋅、砷及汞等的化學修復，從而使汙染土壤中重金屬達到環境安全標準。淋洗處理後的土壤經清水清洗後填回原處理，不會造成二次汙染。
文檔編號B09C1/00GK101362145SQ20081019839
公開日2009年2月11日 申請日期2008年9月12日 優先權日2008年9月12日
發明者仇榮亮, 濤 張, 章衛華, 董漢英, 趙芝灝, 鄒澤李, 韋獻革 申請人:中山大學